用于內燃機的電液換氣閥傳動機構的執行器的制造方法
【專利摘要】本發明提出一種用于內燃機的電液換氣閥傳動機構的執行器。所述執行器包括：能安裝在內燃機上的執行器殼體(17)所述執行器殼體具有孔(18)；用于操縱換氣閥(2)的液壓活塞(6)，所述液壓活塞在所述孔中能往復運動地支承；和軸向止擋(19)，在所述執行器殼體未安裝在內燃機上的狀態下，所述軸向止擋將離開所述孔的活塞行程限制成安裝行程(T)。所述安裝行程應小于最大工作行程(L)，所述液壓活塞以最大工作行程操縱所述換氣閥，其中將所述活塞行程通過軸向止擋限制成所述安裝行程僅是暫時的并且在所述執行器(16)起動之后取消。
【專利說明】
用于內燃機的電液換氣閥傳動機構的執行器
技術領域
[0001]本發明涉及一種用于內燃機的電液換氣閥傳動機構的執行器。所述執行器包括能安裝在內燃機上的具有孔的執行器殼體、在所述孔中能往復運動地支承的用于操縱換氣閥的液壓活塞和軸向止擋，在所述執行器殼體未安裝在內燃機上的狀態下，所述軸向止擋將離開所述孔的活塞行程限制成安裝行程。【背景技術】
[0002]在電液閥傳動機構中，在換氣閥上的最大行程和控制時間的可變性已知通過如下方式產生，即在凸輪軸的凸輪和換氣閥之間設有所謂的液壓桿，該液壓桿具有壓力室，其體積經由電磁的液壓閥無級地調節到卸壓室中。因此根據液壓介質的調節的體積，凸輪軸所預設的凸輪行程完全地、部分地或者甚至沒有轉換成換氣閥的行程。
[0003]本發明涉及閥傳動機構執行器的換氣閥側的部分，其運動相應于換氣閥的行程并且例如類型相關的DE 10 2010 048 135 A1中已知。在執行器殼體未安裝的狀態下，液壓活塞不安置在換氣閥上并且在重力的影響下從執行器殼體的孔中移出。該移出行程被軸向止擋限制成安裝行程，以便在將執行器安裝在內燃機上之前和安裝在內燃機上期間防止液壓活塞從孔中脫落。
[0004]安裝行程的大小確定為，不僅使得在安裝執行器殼體時和安裝執行器殼體之前液壓活塞不從孔中脫落，而且使得移出的液壓活塞的端側始終以足夠的重疊程度安置在換氣閥桿的端側上，以便防止液壓活塞在側面安放在閥桿的環周上或者在閥桿的環周上滑下。 當換氣閥如通常一樣相對于執行器殼體的安裝方向傾斜時，也就是隨著安裝行程增大并且隨著傾斜角度增大，這種使構件變形的錯誤安裝的危險增大。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在于，在結構上改進開頭所述類型的執行器，從而針對前面所闡述的執行器殼體在內燃機上的錯誤安裝提高安全性。
[0006]該目的由權利要求1的特征實現。因此，安裝行程應小于最大工作行程，液壓活塞以所述最大工作行程來操縱換氣閥，其中活塞行程通過軸向止擋限制成安裝行程僅是暫時的，并且在所述執行器起動之后被取消。行程限制成相對小的安裝行程或者在執行器安裝過程中就已經通過移除或者移動軸向止擋取消，或者最遲在執行器起動時通過如下方式取消:被工作壓力加載的液壓活塞以超過安裝行程的工作行程移出，并且在此移動軸向止擋的位置。能相對于孔或者相對于液壓活塞實現該移動。
[0007]軸向止擋的自動工作移動考慮:在將執行器裝在換氣閥上之后，在液壓活塞的區域中的執行器通常不再能夠被接近。對于仍然提供可接近性的情況，通過能移除的安全機構取消將活塞行程暫時限制成安裝行程。這例如能是保持液壓活塞的開口銷，所述開口銷在執行器安裝期間被移除。
[0008]軸向止擋尤其通過能彈性變形的元件構成，所述能彈性變形的元件通過彈力在安裝行程中克服液壓活塞的重力保持液壓活塞。
[0009]在重新拆卸執行器以維護或者修理內燃機方面，符合目的的是，執行器包括另一軸向止擋，在執行器殼體安裝在內燃機上的狀態下，所述另一軸向止擋將離開孔的液壓活塞的行程限制成所謂的拆卸行程，以便即使在拆卸執行器時并且因此用于安裝的軸向止擋不再有效時，防止液壓活塞和必要時安裝-軸向止擋的非受控的停留。拆卸行程與換氣閥的最大工作行程同樣大，但出于聲學原因優選大于換氣閥的最大工作行程。【附圖說明】
[0010]本發明其他的特征由下面描述和附圖得出，其中本發明原則上并且對于理解示出執行器的六個實施例的細節或者重要的部分。只要沒有提及其他，在此相同的或功能相同的特征或構件設有相同的附圖標記。三位數附圖標記的第一位數字相應于相應的實施例的編號。
[0011]附圖示出:
[0012]圖1示出根據現有技術的液壓可變閥傳動機構的示意圖；
[0013]圖2示出根據本發明的執行器在被安裝到內燃機氣缸蓋中時的示意圖；
[0014]圖3示出在安裝狀態下在內燃機起動前根據圖2的執行器；
[0015]圖4示出在內燃機起動后根據圖3的執行器；
[0016]圖5示出第一實施例的縱剖圖，其中液壓活塞的移出行程借助于孔側的內套筒和活塞側的套筒限制成安裝行程；
[0017]圖6示出根據圖5的執行器殼體的非剖開的立體圖；
[0018]圖7示出根據圖5的第一實施例的一部分，其中液壓活塞以拆卸行程移出；
[0019]圖8示出第二實施例的縱剖圖，其中所述液壓活塞的移出行程借助于活塞側的多邊形環和孔側的內套筒限制成安裝行程；
[0020]圖9示出根據圖8的第二實施例的一部分，其中液壓活塞以拆卸行程移出；
[0021]圖10示出第三實施例的縱剖圖，其中所述液壓活塞的移出行程借助于孔側的外套筒和活塞側的套筒限制成安裝行程；
[0022]圖11示出孔側的外套筒的立體細節圖；[〇〇23]圖12示出根據圖10的第三實施例的一部分，其中液壓活塞以拆卸行程移出；
[0024]圖13示出第四實施例的縱剖圖，其中所述液壓活塞的移出行程借助于孔側的彈簧環和活塞側的套筒限制成安裝行程；
[0025]圖14示出根據圖13的第四實施例的一部分，其中液壓活塞以拆卸行程移出；
[0026]圖15示出第五實施例的縱剖圖，其中所述液壓活塞的移出行程借助于孔側的彈簧環和活塞側的套筒限制成安裝行程；
[0027]圖16示出根據圖15的第五實施例的一部分，其中液壓活塞以拆卸行程移出；
[0028]圖17示出第六實施例的縱剖圖，其中所述液壓活塞的移出行程借助于孔側的彈簧環和活塞側的套筒限制成安裝行程；
[0029]圖18示出根據圖17的第六實施例的一部分，其中液壓活塞以拆卸行程移出。【具體實施方式】
[0030]圖1示出已知的電液的換氣閥傳動機構的原理結構，該換氣閥傳動機構用于行程可變地操縱內燃機的氣缸蓋3中的換氣閥2,所述換氣閥被閥彈簧1沿閉合方向加載力。圖示出下述部件:[0031 ]-被凸輪軸的凸輪4驅動的主動活塞5，[〇〇32]-操縱換氣閥的從動活塞6，[〇〇33]-電磁的兩路兩通液壓閥7，
[0034]-被主動活塞和從動活塞限界的高壓室8,在液壓閥打開時液壓介質能從所述高壓室流出到中壓室9中，[〇〇35]_連接到中壓室上的活塞壓力儲存器10，
[0036]-朝中壓室打開的止回閥11，所述中壓室經由所述止回閥連接到內燃機的潤滑劑回路中，
[0037]-和用作為液壓介質儲存器的低壓室12,所述低壓室經由節流閥13與中壓室連接， 并且其內含物在內燃機啟動過程中能立刻使用。
[0038]閥行程的可變性通過下述方式實現:在主動活塞5和從動活塞6之間的高壓室8作用為所謂的液壓桿，其中在忽略泄漏的情況下，與凸輪4的行程成比例地被主動活塞擠壓的液壓體積依據液壓閥7的打開持續時間和打開時間點被分成第一子流和第二子流，所述第一子流加載從動活塞，所述第二子流流出到包括活塞壓力儲存器10的中壓室9中和流出到低壓室12中。通過換氣閥2的運動與凸輪運動的這種脫耦，主動活塞的行程傳遞到從動活塞上，進而不僅換氣閥的行程高度而且控制時間在凸輪升高期間能完全可變地進行調節。凸輪的由于脫耦取消的閉合斜面通過液壓的閥制動器14替代，所述閥制動器在到達閥座15前不久將換氣閥制動到聲學和機械方面允許的閉合速度。
[0039]在本發明的下面闡述的實施例中，在操縱意義上在執行器殼體中設置在凸輪4和換氣閥2之間的部件組合成結構單元，所述結構單元作為執行器能安裝到內燃機的氣缸蓋中。如從圖2至4中見到的，在此在將執行器16裝在氣缸蓋3上時，換氣閥應相對于安裝方向成角度a傾斜，所述安裝方向根據圖2中的箭頭方向。
[0040]執行器16包括執行器殼體17,所述執行器殼體具有在此通常稱為并且下文中稱為液壓活塞的從動活塞6,所述從動活塞在執行器殼體的孔18中可往復運動地支承。在安裝過程之前和安裝過程期間。液壓活塞6的取決于重力的離開孔的移出行程借助于軸向止擋19 限制成稱作為安裝行程的量T。量T的基準是換氣閥2關閉時液壓活塞在所述孔中移入的位置，見圖3。安裝行程的大小確定為，使得移出到那的液壓活塞的端側20強烈偏心地、但由于足夠的重疊而無錯誤安裝地裝在換氣閥桿的端側21上(并且沒有裝在其環周上)。在執行器進一步下降到氣缸蓋3的法蘭面22上時，液壓活塞必須使換氣閥移位，其中液壓活塞移入到孔中并且同時相對于換氣閥同心地定向。圖3示出在內燃機起動之前執行器完全安裝的狀〇
[0041]借助于圖2能容易想到，隨著傾斜角a增大，液壓活塞6和閥桿2的端側的重疊變小， 并且因此，對于無錯誤安裝執行器而言所允許的安裝行程的量T變得更小。圖4示出如下情況:用L表示的換氣閥的最大工作行程大于安裝行程T。為了用于操縱換氣閥的液壓活塞能無碰撞地移出和移入，取決于安裝地限制成安裝行程僅是暫時的并且必須在內燃機運行時取消。根據本發明通過如下方式實現:軸向止擋19至少以在L和T之間的差值移動。從圖3和4中在內燃機起動之前或之后軸向止擋的位置的相比較的組合視圖中來看，移動是明顯的， 并且通過液壓活塞自身實現移動，所述液壓活塞在被加載工作壓力時使在此軸向止擋的固定在孔18中的部分相對于孔向外移動。以沒有示出的運動學可逆的方式，類似可行的是，將軸向止擋的能移動的部分固定在液壓活塞上并且將液壓活塞相對于活塞側的止擋向外移動。
[0042]圖5至7示出本發明的第一結構實施方式。執行器116在通常的結構方式中包括空心圓柱形的執行器殼體117,所述執行器殼體借助于螺接部23固定在執行器的容納部中，并且所述執行器殼體在此在端側保持裝在容納部底部上的閥制動器14。在閥制動器下方在執行器殼體的孔118中能往復運動地支承的液壓活塞6由實心的壓力活塞24和液壓的閥間隙補償元件25串聯地組成，所述閥間隙補償元件具有空心圓柱形的活塞桿26和補償殼體27。 其操縱換氣閥2并且包圍活塞桿的閥側的端部部段，以使得高度變化的壓力室28構成為閥間隙補償裝置。
[0043]通常對于將活塞行程限制成(相對小的)安裝行程的軸向止擋19的所有下面闡述的實施例適用的是:軸向止擋包括活塞側的部件29,該部分通過突出部形成，所述突出部從補償殼體27的外環周徑向向外延伸。如在圖2至4中原則上示出地那樣，軸向止擋19的孔側的部件30能相對于孔18移動，以便取消將活塞行程限制成安裝行程T，并且通過徑向向內延伸到孔的內環周中的突出部構成或者通過從孔的內環周徑向向內延伸的突出部構成，其中兩個突出部29和30徑向重疊。此外，總是設置為:取消將行程限制成安裝行程是可逆的。這意味著:在拆卸執行器16之后，為了維護或修理內燃機，通過將移動的止擋部分一一在這些實施例中是孔側的止擋部件30—一向回移動，能再次實現原始的止擋定位。
[0044]在根據圖5至7的第一實施例中，現在活塞側的突出部129通過套筒131的徑向向外延伸的凸緣形成，所述套筒固定在補償殼體27上。套筒借助于壓制在補償殼體的外環周槽 32中而固定。孔側的突出部130通常在環33處并且在此通過內套筒133的徑向向內延伸的凸緣形成。所述孔118在閥間隙補償元件的區域中在直徑上成階梯狀，內套筒借助于夾緊保持在孔118的內環周上，更確切地說首先根據圖5保持在直徑階梯的附近，以便將液壓活塞的移出行程限制成安裝行程。能通過在其環周上提高彈性的狹縫34改進內套筒的夾緊特性。
[0045]在安裝之后在被加載工作壓力時移出的液壓活塞6的活塞側的突出部129帶動與其徑向重疊的孔側的突出部130,從而取消將活塞行程限制成安裝行程。在孔118中移動的內套筒133的軸向夾緊位置依據最大的換氣閥行程移動，然而最大僅遠至內套筒碰到另一軸向止擋。在執行器16安裝在內燃機上的狀態下，通常用35表示的另一軸向止擋將離開孔 18的活塞行程限制成開始所述的拆卸行程，以便即使在從內燃機的氣缸蓋3拆卸執行器時也防止軸向止擋19和液壓活塞6從執行器殼體17脫落。拆卸行程R在圖8中示例性地示出，并且至少與換氣閥2的最大行程一樣大，但是為了避免軸向止擋中的工作接觸噪音而大于換氣閥2的最大行程。
[0046]另一軸向止擋135通過蓋136形成，所述蓋圍繞孔118固定在執行器殼體117的外環周上。蓋具有呈凸緣137形式的突出部，所述突出部根據圖7徑向向內延伸到孔的內環周中， 并且徑向覆蓋內套筒133的孔側的突出部130。由此防止兩個套筒131、133,液壓的閥間隙補償元件25和壓力活塞24由于拆卸而從孔脫落。[〇〇47]將執行器殼體17擰入到其容納部中所需的工具接合部構成為執行器殼體上的外六角部38,并且在圖6中在示圖中已安裝的蓋136的下方可見。
[0048]在圖8和9中示出的第二實施例中，活塞側的突出部229通過彈性的、多邊形的線環 231形成，所述線環保持在補償殼體27的外環周槽32中，并且所述線環由于多邊形而局部相對于外環周槽徑向突出。如第一實施例中一樣，孔側的突出部230通過在孔218的內環周上夾緊的、呈內套筒形式的環233形成，所述內套筒在下方接合線環。在工作壓力加載液壓活塞6時，內套筒233通過線環移動，使得內套筒完全離開孔并且貼靠在形成另一軸向止擋235 的蓋236上。
[0049]根據圖10至12的第三實施例的軸向止擋319如第一實施例一樣包括固定在補償殼體27上的套筒331，該套筒具有凸緣作為活塞側的突出部329。相反，孔側的突出部330通過環333的呈外套筒形式的凸緣形成，所述外套筒借助于夾緊而保持在執行器殼體317的外環周上。凸緣330從外部徑向向內延伸到孔318的內環周中。
[0050]在圖11中詳細示出的外套筒33在兩個軸向位置中卡鎖在執行器殼體317上，并且為了該目的相應地在內環周上設有上部的隆起39和下部的隆起40,上部的隆起和下部的隆起分別根據液壓活塞6的行程位置支撐在執行器殼體的外環周的隆起41上。在此，當根據圖 10下部的內隆起40支撐在外隆起41上時，離開孔318的活塞行程被限制成安裝行程。當在根據圖12的另一軸向止擋位置中上部的內隆起39支撐在外隆起上時，活塞行程被限制成拆卸行程。上部的內隆起和外隆起分別通過彈簧環形成，其中彈簧環39保持在外套筒的狹縫42 中，并且彈簧環41保持在執行器殼體的外環周槽43中。下部的內隆起通過外套筒中的環繞的造型部形成。[〇〇511 本發明的第四實施例在圖13和14中示出。如在第一和第三實施例中一樣，第四實施例包括固定在補償殼體27上的套筒431，該套筒具有凸緣作為活塞側的突出部429。孔側的突出部430通過呈敞開的線環形式的環433形成，所述線環通過自身的彈力夾緊保持在孔 418的內環周上并且在下方接合套筒的凸緣429。與第一和第二實施例類似，當液壓活塞6由于被加載工作壓力而移出時，線環433通過套筒移動。線環能完全地離開孔，并且在拆卸行程的位置中貼靠在蓋436的止擋凸緣437上，該凸緣作為另一軸向止擋435。[〇〇52]在圖15和16中示出的第五實施例與第四實施例的不同之處在于:彈性的線環533 保持在孔518的內環周槽44中，并且作為孔側的突出部530多邊形地構成。因此，線環在工作壓力加載液壓活塞6時徑向移位并且在取消相對于套筒531的凸緣529的徑向重疊的情況下移動到內環周槽中，以便取消將活塞行程限制成安裝行程。[〇〇53]與第五實施例不同地，在根據圖17和18的第六實施例中，軸向止擋619不僅在軸向方向而且在徑向方向移動。孔618設有兩個軸向間隔開的內環周槽45和46,呈線環633形式的孔側的突出部630擴張到所述內環周槽中。上部的內環周槽45的直徑大小確定為，使得在液壓活塞6的安裝行程中擴張到其中的線環和套筒631的凸緣629作為止擋部件而徑向重疊。在工作壓力加載軸向移動的液壓活塞時，線環首先必須從上部的內環周槽松開并且跟隨凸緣直至下部的內環周槽46,所述線環隨后擴張到內環周槽中。下部的內環周槽具有比上部的內環周槽更大的直徑，并且下部的內環周槽大小確定為，使得在伸展到其中的線環和凸緣之間的徑向重疊被取消。[〇〇54]附圖標記列表
[0055]1閥彈簧
[0056]2換氣閥
[0057]3氣缸蓋
[0058]4 凸輪
[0059]5主動活塞[〇〇6〇] 6從動活塞/液壓活塞 [0061 ]7液壓閥
[0062]8高壓室
[0063]9中壓室[〇〇64]10活塞壓力儲存器
[0065]11止回閥
[0066]12低壓室
[0067]13節流閥
[0068]14閥制動器
[0069]15 閥座[〇〇7〇] 16執行器 [〇〇71]17執行器殼體
[0072]18 孔
[0073]19軸向止擋[〇〇74]20液壓活塞的端側
[0075]21換氣閥桿的端側
[0076]22氣缸蓋的法蘭面
[0077]23螺接部
[0078]24壓力活塞[〇〇79]25閥間隙補償元件
[0080]26活塞桿[0081 ]27補償殼體
[0082]28壓力室
[0083]29活塞側的止擋/突出部(凸緣)
[0084]30孔側的止擋/突出部(凸緣)
[0085]31套筒/線環[〇〇86]32補償殼體的外環周槽[〇〇87]33環(內套筒、線環、外套筒)
[0088]34 狹縫
[0089]35其他的軸向止擋
[0090]36 蓋
[0091]37 凸緣[〇〇92]38外六角部
[0093]39上部的隆起/彈簧環
[0094]40下部的隆起
[0095]41外環周的隆起/彈簧環
[0096]42 狹縫
[0097]43外環周槽
[0098]44內環周槽
[0099]45上部的內環周槽 [〇1〇〇] 46下部的內環周槽
【主權項】
1.一種用于內燃機的電液換氣閥傳動機構的執行器，所述執行器包括:能安裝在內燃機上的執行器殼體(17)，所述執行器殼體具有孔(18);用于操縱換氣閥 (2)的液壓活塞(6)，所述液壓活塞在所述孔(18)中能往復運動地支承;和軸向止擋(19)，在 所述執行器殼體(17)未安裝在內燃機上的狀態下，所述軸向止擋將離開所述孔(18)的活塞 行程限制成安裝行程(T)，其特征在于，所述安裝行程(T)小于最大工作行程(L)，所述液壓活塞(6)以所述最大工 作行程操縱所述換氣閥(2)，其中將所述活塞行程通過軸向止擋(19)限制成所述安裝行程 (T)僅是暫時的并且在所述執行器(16)起動之后取消。2.根據權利要求1所述的執行器，其特征在于，所述液壓活塞(6)在被加載工作壓力的 情況下相對于所述孔(18)或者相對于所述液壓活塞(6)移動所述軸向止擋(19)的位置，使 得取消將所述活塞行程限制成所述安裝行程(T)。3.根據權利要求2所述的執行器，其特征在于，所述液壓活塞(6)包括液壓的閥間隙補 償元件(25)，所述閥間隙補償元件具有活塞桿(26)和補償殼體(27)，所述補償殼體包圍所 述活塞桿(26)的換氣閥側的端部部段，所述補償殼體操縱所述換氣閥(2)，其中能移動的軸 向止擋(19)的活塞側的部件(29)通過從所述補償殼體(27)的外環周徑向向外延伸的突出 部形成，并且能移動的軸向止擋(19)的孔側的部件(30)通過從所述孔(18)的內環周徑向向 內延伸的突出部形成或者通過徑向向內延伸到所述孔(18)的內環周中的突出部形成，并且 其中這兩個突出部(29,30)沿徑向重疊。4.根據權利要求3所述的執行器，其特征在于，活塞側的突出部(229)通過線環(231)形 成，所述線環保持在所述補償殼體(27)的外環周槽(32)中。5.根據權利要求3或4所述的執行器，其特征在于，通過相對于所述孔(18)移動孔側的 突出部(30)來取消將所述活塞行程限制成所述安裝行程(T)。6.根據權利要求5所述的執行器，其特征在于，所述孔側的突出部(430，630)通過環 (433,633)形成，所述環借助于夾緊件保持在所述孔(418,618)的內環周上，所述環以跟隨 被工作壓力加載的液壓活塞(6)的活塞側的突出部(429,629)的方式軸向移動。7.根據權利要求6所述的執行器，其特征在于，所述環構成為線環(633)，所述線環首先 以跟隨被工作壓力加載的液壓活塞(6)的活塞側的突出部(629)的方式軸向移動，并且隨后 在取消與活塞側的突出部(629)徑向重疊的情況下在所述孔(618)的內環周槽(46)中伸展。8.根據權利要求5所述的執行器，其特征在于，所述孔側的突出部(330)通過環(333)形 成，所述環借助于夾緊件保持在所述執行器殼體(317)的外環周上，所述環以跟隨被工作壓 力加載的液壓活塞(6)的活塞側的突出部(329)的方式軸向移動。9.根據上述權利要求中任一項所述的執行器，其特征在于，所述執行器(16)包括另一 軸向止擋(35)，所述另一軸向止擋在所述執行器殼體(17)安裝在內燃機上的狀態下將離開 所述孔(18)的活塞行程限制成拆卸行程(R)，所述拆卸行程大于或等于所述最大工作行程 (L)。10.根據回引權利要求8的權利要求9所述的執行器，其特征在于，所述環(333)在兩個 軸向位置中卡鎖到所述執行器殼體(317)的外環周上，其中所述環(333)將離開所述孔 (318)的活塞行程在第一軸向位置中限制成所述安裝行程(T)并且在第二軸向位置中限制 成所述拆卸行程(R)。
【文檔編號】F01L1/25GK105980669SQ201580007056
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2015年1月20日
【發明人】卡林·彼得魯·伊托阿弗, 桑德拉·舍費爾, 托馬斯·克雷默
【申請人】舍弗勒技術股份兩合公司